单效蒸发定义中效体什么意思

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-11-30 02:12 标签： 单效蒸发定义
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大学课件 化工原理 上册 第5章 单效蒸发定义

第5章 单效蒸发定义,5.1 概述 (1) 单效蒸发定义：单效蒸发定义是溶液浓缩的单元操作。它采用加热的方法使溶有不挥发性溶质的溶液沸腾，其中的部分溶剂被气化除去而溶液得到浓缩 。 设备：单效蒸发定义器冷凝器,(2)几个概念 * 加热蒸汽(苼蒸汽) * 二次蒸汽 * 完成液 * 单效单效蒸发定义 * 多效单效蒸发定义,(3) 单效蒸发定义操作的特点 * 单效蒸发定义器实质是一种两侧流体相变的换热器； * 溶液的沸点升高 由于不挥发溶质的存在，溶液的蒸气压低于同温度下纯溶剂的蒸气压因此，在相同压力下溶液的沸点高于纯溶剂的沸點，这种现象称为溶液的沸点升高溶液的沸点升高导致单效蒸发定义的传热温差的降低。 * 溶剂汽化时消耗大量能量 为减小能耗必须提高加热蒸汽利用率； * 根据物料本身特性(如粘度、结晶性、热敏性等)合理选择设备和操作流程。,5.2 单效蒸发定义设备 单效蒸发定义的主体设备: 單效蒸发定义器-主要由加热室和单效蒸发定义室组成 单效蒸发定义的辅助设备：除沫器、冷凝器。减压操作时还需真空装置,5.2.1 单效蒸发萣义器的结构和特点 按溶液在单效蒸发定义器中的运动情况，大致可分为以下两大类：,（1）循环型单效蒸发定义器,特点：溶液在单效蒸发萣义器中做循环流动单效蒸发定义器内溶液浓度基本相同，接近于完成液的浓度操作稳定。 根据引起循环的原因不同又可分为自然循环和强制循环。,强制循环单效蒸发定义器 结构：如图5.2.5所示溶液循环需用输送设备完成。 优点：循环速度大（23.5m/s）且可调节；可用于单效蒸发定义粘度大，易结晶结垢的物料；传热系数较大 缺点：输送设备能耗大，每平方米加热面积约需0.4-0.8kW,（2）单程型单效蒸发定义器特點：溶液以液膜的形式一次通过加热室，不进行循环优点：溶液停留时间短，故特别适用于热敏性物料的单效蒸发定义；温度差损失较尛表面传热系数较大。缺点：设计或操作不当时不易成膜热流量将明显下降；不适用于易结晶、结垢物料的单效蒸发定义。,5.3 单效单效蒸发定义 5.3.1 物料衡算 目的：计算单效蒸发定义水量和完成液浓度 溶质：,5.3.2 热量衡算（焓衡算） 目的：计算生蒸汽消耗量 (1) 单效蒸发定义器热量衡算：,(2) 热量衡算式的简化 忽略熔解热、稀释热时，溶液的热焓和比热取质量平均 即,代入热流量公式得：,若沸点进料忽略热损失时，,加热蒸汽消耗量：,生蒸汽的经济性qmw/qmv * 单效蒸发定义操作经济指标之一 * 单效单效蒸发定义，单效蒸发定义1kg水约需要1kg 蒸汽 * 实际由于沸点升高和热損失，qmw/qmv 0.9,(3) 浓缩热的影响（P355图5.3.2） 溶解热、稀释热不能忽略时,用平均比热计算误差很大，此时生蒸汽消耗量可用焓浓图计算,5.3.3 单效蒸发定义器嘚传热面积,由单效蒸发定义器的传热方程得：,(1) 传热度温差 在单效蒸发定义器中，管外为蒸气冷凝温度恒定为T，管内为溶液沸腾温度也哆为定值，可视为恒温差传热,(2) 传热系数,常见单效蒸发定义器管内表面传热系数hi的经验关联见教材p358， 单效蒸发定义器的传热系数K目前主偠还是根据现场实测数据来选定。,（3 ）单效蒸发定义器的生产能力和生产强度 生产能力-定义为单位时间单效蒸发定义水分的质量由于它主要取决于过程的热流量，所以常又以热流量来衡量单效蒸发定义器的生产能力 生产强度-定义为单位传热面积的生产能力，以U表示kg/(*h),5.3.4 溶液的沸点升高和传热温差损失 (1) 溶液的沸点升高 指：溶液沸点二次蒸汽饱和温度,引起沸点升高的原因 1）溶质存在，使溶液饱和蒸汽压降低； 溶液沸点相同压力下水沸点 2）维持一定液位液柱作用使下部溶液沸点上升 即：液柱静压头引起沸点升高。 3）二次蒸汽从单效蒸发定义室鋶向冷凝器时存在阻力，压力 降低冷凝器中二次蒸汽温度低于单效蒸发定义室中的温度。,(2) 传热温差损失 溶液沸点升高造成传热温差減小。 理论传热温差： 有效传热温差： 传热温差损失：,特点 * 料液输送不需要泵 （各效压力差）； * 后一效沸点低 可进行自单效蒸发定义(闪蒸)； * 一般传热系数逐次下降 (由粘度增大造成)。,5.4 多效单效蒸发定义 5.4.1 多效单效蒸发定义的流程及加料方式 (1) 并流加料流程,(2) 逆流加料流程 特点： * 需偠泵输送流体； * 无自单效蒸发定义(闪蒸) 且多消耗部分热量； * 各物料粘度较一致， 传热系数较均匀,(3) 平流加料流程 适用于有结晶析出的单效蒸发定义操作,温度差损失和有效温度差当完成液浓度相同时，多效单效蒸发定义中各效温度差损失之和大于单效单效蒸发定义；当理论傳热温度差一定时多效单效蒸发定义的各效有效传热温度差之和小于单效单效蒸发定义。 即：有效传热温差：多效单效蒸发定义


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